System Kongming – przełomowe odkrycie w obronie bakteryjnej może zrewolucjonizować terapię fagową
Międzynarodowy zespół badaczy z Uniwersytetu Kopenhaskiego oraz Uniwersytetu Rolniczego Huazhong ogłosił odkrycie unikalnego systemu odpornościowego u bakterii E. coli. Układ ten, nazwany Kongming, wykorzystuje enzymy atakującego wirusa do uruchomienia mechanizmu autodestrukcji wirusa, zanim zdąży on przejąć kontrolę nad komórką bakteryjną. To pierwszy znany przypadek, w którym bakteria tak precyzyjnie przekształca broń przeciwnika w narzędzie samoobrony.
W przeciwieństwie do bardziej znanych mechanizmów, takich jak CRISPR-Cas, Kongming nie przechowuje informacji genetycznej o wirusach, lecz reaguje na obecność konkretnej cząsteczki – dITP – produkowanej przez sam wirus w trakcie infekcji. Ta sygnałowa cząsteczka aktywuje immunologiczną odpowiedź, która skutecznie uniemożliwia dalszy rozwój wirusa. Odkrycie to rzuca nowe światło na złożoność bakteryjnych systemów obronnych oraz ich ewolucyjne zaawansowanie.
Choć system odkryto u E. coli – jednej z najczęściej badanych bakterii jelitowych – analiza środowiskowa wykazała obecność podobnych układów obronnych u wielu innych gatunków bakterii. Sugeruje to, że Kongming nie jest wyjątkiem, lecz szeroko rozpowszechnionym mechanizmem obronnym. To odkrycie otwiera drzwi do badań nad naturalną odpornością mikroorganizmów w różnych ekosystemach – od ludzkiego przewodu pokarmowego po środowiska wodne i glebowe.
Zrozumienie działania systemu Kongming ma kluczowe znaczenie dla rozwoju terapii fagowej – obiecującej alternatywy dla antybiotyków w walce z opornymi szczepami bakterii. Skuteczne leczenie fagami wymaga uwzględnienia naturalnych mechanizmów obronnych bakterii, które mogą niweczyć działanie terapeutycznych wirusów. Dzięki Kongmingowi możliwe będzie projektowanie fagów odpornych na taką obronę lub – przeciwnie – wykorzystywanie tego mechanizmu jako selektywnego narzędzia do walki z niepożądanymi bakteriami.
Unikalna specyfika molekularna Kongminga, który aktywowany jest wyłącznie przez dITP, otwiera przed nauką nowe możliwości. Cząsteczka ta powiązana jest również z niektórymi chorobami nowotworowymi u ludzi, co czyni ją potencjalnym biomarkerem diagnostycznym. Kompleks efektorowy systemu Kongming może posłużyć jako precyzyjne narzędzie w biologii syntetycznej, umożliwiając rozwój nowych form terapii, biosensorów lub selektywnych systemów kontroli komórkowej w medycynie.
Źródło: Uniwersytet w Kopenhadze
Czytaj też: Nowe odkrycie archeologiczne na Synaju
Grafika tytułowa: CDC / Unsplash
